JP2795973B2 - Rotating magnetic head device - Google Patents
Rotating magnetic head deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、記録媒体としての磁気テープに信号を記
録したり、磁気テープに記録されている信号を再生する
ための回転磁気ヘッド装置に係り、特に、DAT（Digital
Audio Taperecorder）に使用して好適な回転磁気ヘッ
ド装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary magnetic head device for recording a signal on a magnetic tape as a recording medium and reproducing a signal recorded on the magnetic tape. , Especially DAT (Digital
The present invention relates to a rotating magnetic head device suitable for use in an audio tape recorder.
従来、DATの開発当初において、寸法は8mmVTR（Video
Taperecorder）の寸法に近かったため、仕様はVTRの仕
様をそのまま用いている。Conventionally, at the beginning of DAT development, the dimensions were 8 mm VTR (Video
Since the dimensions were close to those of Taperecorder, the specifications used VTR specifications as they were.
第１図は上記したDATに使用されている回転磁気ヘッ
ド装置の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a rotary magnetic head device used for the above-mentioned DAT.
第１図において、１はシャーシ、２はシャーシ１に取
り付けられている固定ドラムを示し、この固定ドラム２
の上部には環状の凹部2aが形成されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a chassis, and 2 denotes a fixed drum attached to the chassis 1.
Is formed with an annular concave portion 2a.
３は固定ドラム２の下側に取り付けられているモータ
を示し、軸3aは固定ドラム２を貫通して固定ドラム２の
上方に突出している。Reference numeral 3 denotes a motor mounted below the fixed drum 2, and a shaft 3 a penetrates the fixed drum 2 and protrudes above the fixed drum 2.
４は固定ドラム２から突出した軸3aに固定されている
回転ドラム、５は磁気ヘッドを示し、この磁気ヘッド５
は回転ドラム４の下面に取り付けられた取付基板６に取
り付けられ、固定ドラム２と回転ドラム４の外周面が形
成する外周面よりもわずかに先端が突出するようになさ
れている。Reference numeral 4 denotes a rotating drum fixed to a shaft 3a protruding from the fixed drum 2, and reference numeral 5 denotes a magnetic head.
Is mounted on a mounting substrate 6 mounted on the lower surface of the rotary drum 4, and has a tip slightly projecting from the outer peripheral surface formed by the outer peripheral surfaces of the fixed drum 2 and the rotary drum 4.
そして、この磁気ヘッド５には、図示は省略されてい
るが、後述するロータリトランスの一次巻線7aまたは7b
が接続されているコイルが設けられている。Although not shown, the magnetic head 5 has a primary winding 7a or 7b of a rotary transformer described later.
Are connected.
７はロータリトランスを構成するロータ側コアを示
し、回転ドラム４の下面に取り付けられ、磁気ヘッド５
のコイルに接続されている一次巻線7a,7bが設けられて
いる。Reference numeral 7 denotes a rotor core constituting the rotary transformer, which is attached to the lower surface of the rotary drum 4 and has a magnetic head 5.
Primary windings 7a and 7b connected to the coils are provided.
８はロータリトランスを構成するステータ側コアを示
し、固定ドラム２の凹部2aの底面にロータ側コア７と結
合係数を上げるためにわずかな間隙（例えば、30μｍ〜
50μｍ）で対面させて取り付けられ、一次巻線7a,7bと
対向する位置に二次巻線8a,8bが設けられている。Reference numeral 8 denotes a stator core constituting the rotary transformer, and a small gap (for example, 30 μm to
The secondary windings 8a and 8b are provided at positions facing the primary windings 7a and 7b.
なお、Ｔは記録媒体としての磁気テープを示す。 T indicates a magnetic tape as a recording medium.
第２図はロータリトランスの使用周波数帯域における
伝達特性を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a transfer characteristic of the rotary transformer in a used frequency band.
第２図において、ａは二次巻線8a,8bの二次巻数nSを
一次巻線7a,7bの一次巻数nPで割ったステップアップ
比、Eoは磁気ヘッド５の起電圧、Eiは再生アンプの入力
電圧、frは共振周波数を示す。In FIG. 2, a is a step-up ratio obtained by dividing the number of secondary windings n S of the secondary windings 8a and 8b by the number of primary windings n P of the primary windings 7a and 7b, Eo is the electromotive voltage of the magnetic head 5, i indicates the input voltage of the reproducing amplifier, and fr indicates the resonance frequency.
次に、動作について説明する。 Next, the operation will be described.
まず、モータ３を回転させることによって軸3aに取り
付けられている回転ドラム４を回転させると、回転ドラ
ム４に取付基板６を介して取り付けられている磁気ヘッ
ド５も回転する。First, when the rotating drum 4 mounted on the shaft 3a is rotated by rotating the motor 3, the magnetic head 5 mounted on the rotating drum 4 via the mounting substrate 6 also rotates.
したがって、このように回転ドラム４、磁気ヘッド５
を回転させている状態で、図示を省略したテープ走行機
構で磁気テープＴを走行させ、磁気テープＴに磁気ヘッ
ド５で信号を記録したり、磁気テープＴに記録されてい
る信号を磁気ヘッド５で再生する。Therefore, the rotating drum 4, the magnetic head 5
Is rotated, the magnetic tape T is run by a tape running mechanism (not shown), and a signal is recorded on the magnetic tape T by the magnetic head 5, and a signal recorded on the magnetic tape T is read by the magnetic head 5. To play.
このように、磁気テープＴに記録する信号を図示を省
略した記録アンプから磁気ヘッド５に供給したり、磁気
テープＴから磁気ヘッド５で再生した信号を図示を省略
した再生アンプに供給するためにロータリトランスが使
用されている。As described above, in order to supply a signal to be recorded on the magnetic tape T to the magnetic head 5 from a recording amplifier (not shown) or to supply a signal reproduced from the magnetic tape T by the magnetic head 5 to a reproducing amplifier (not shown). A rotary transformer is used.
次に、磁気ヘッド５のコイルのコイル巻数nHと、ロー
タリトランスの一次巻線7a,7bの一次巻数nPおよび二次
巻線8a,8bの二次巻数nSについて説明する。Next, the number of turns n H of the coil of the magnetic head 5, the number of primary turns n P of the primary windings 7a and 7b of the rotary transformer, and the number of secondary turns n S of the secondary windings 8a and 8b will be described.
まず、ロータリトランスは、損失が少なく、かつ、使
用周波数帯域においては第２図に実線で示す平坦な伝達
特性である必要がある。First, the rotary transformer needs to have a small loss and a flat transfer characteristic shown by a solid line in FIG. 2 in a used frequency band.
そして、通常、VTRの場合、映像信号のホワイトピー
クの周波数と共振周波数frを一致させるのが一般的であ
る。Then, usually, when the VTR, it is common to match the frequency and the resonance frequency f r of the white peak of the video signal.
したがって、図示を省略した再生アンプの入力容量を
Ｃとすると、共振周波数frは、 となる。Therefore, assuming that the input capacitance of a reproduction amplifier (not shown) is C, the resonance frequency fr is Becomes
なお、LSHは二次巻線8a,8b側からみたロータリトラン
スのインピーダンスのインダクタンスである。L SH is the inductance of the impedance of the rotary transformer as viewed from the secondary windings 8a and 8b.
次に、インダクタンスLSHは、 となる。Next, the inductance L SH is Becomes
なお、LPはロータリトランスの一次巻線7a,7bのイン
ダクタンス、LHは磁気ヘッド５のコイルのインダクタン
ス、Ｋはロータリトランスの結合係数（通常、0.97〜0.
99で、大きい程よい。）である。L P is the inductance of the primary windings 7 a and 7 b of the rotary transformer, L H is the inductance of the coil of the magnetic head 5, and K is the coupling coefficient of the rotary transformer (usually 0.97-0.
99, the bigger the better. ).
したがって、共振周波数frと、入力容量Ｃはほぼ決ま
っているので、インダクタンスLSHを決定することがで
きる。Therefore, since the resonance frequency fr and the input capacitance C are substantially determined, the inductance L SH can be determined.
さらに、ロータリトランスの伝達特性は、 で表されるので、Ei/Eoを最大にするイダクタンスL
Pは、 となり、両インダクタンスLP,LHの関係を求めることが
できる。Furthermore, the transfer characteristic of the rotary transformer is Inductance L that maximizes E i / E o
P is And the relationship between the inductances L P and L H can be obtained.
さらに、最適なステップアップ比ａは、 と表される。Furthermore, the optimal step-up ratio a is It is expressed as
このような関係を満足するコイル巻数nH、一次巻数nP
および二次巻数nSsを選択することになるので、一般的
には、コイル巻数nHが20〜25に、一次巻数nPが３〜５
に、二次巻数nSが６〜15に、ステップアップ比ａが２〜
３に設定される。The number of coil turns n H and the number of primary turns n P satisfying such a relationship
And the number of secondary windings n Ss , the number of coil windings n H is generally 20 to 25 and the number of primary windings n P is 3 to 5
And the number of secondary windings n S is 6 to 15, and the step-up ratio a is 2 to
Set to 3.
従来の回転磁気ヘッド装置は、以上のように構成され
ている、すなわち各巻数nH,nP,nSが前述したように設定
されるので、磁気ヘッド５を製造するためにコイル巻数
nHを20〜25としなければならない。The conventional rotary magnetic head device is configured as described above, that is, since the number of turns n H , n P , and n S are set as described above, the number of turns of the coil is reduced to manufacture the magnetic head 5.
n H must be between 20 and 25.
このようにコイル巻数nHを施すことは針の孔のように
細いギャップ間を、20回〜25回線材を通さなければなら
ず、手作業または自動巻線機を使用しているのが現状で
ある。Applying the number of coil turns n H in this way requires the passage of 20 to 25 circuit materials between gaps as thin as a needle hole, and the current situation is that manual or automatic winding machines are used. It is.
そして、コイル巻数nHを20回〜25回施す手作業に慣れ
るまでには、通常、３ケ月程度の期間を要する。Then, in the to get used to manually performing the coil turns n H 20 times to 25 times, usually, it takes a period of about three months.
なお、自動巻線機でコイルを形成するためには精密で
高額な設備を必要とし、結果的には手作業以上のコスト
がかかる。In addition, in order to form a coil with an automatic winding machine, precise and expensive equipment is required, and as a result, costs are higher than manual work.
したがって、磁気ヘッド５が高価になることによって
回転磁気ヘッド装置が高価になるという不都合があっ
た。Therefore, there is a disadvantage that the expensive magnetic head 5 makes the rotary magnetic head device expensive.
この発明は、上記したような不都合を解消するために
なされたもので、安価な回転磁気ヘッド装置を提供する
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned disadvantages, and provides an inexpensive rotary magnetic head device.
この発明にかかる回転磁気ヘッド装置は、VTRにおい
ては各特性をクリアするために各巻線の巻数に制約があ
るが、DATにおいてはそのような制約がないことに着目
してなされたもので、ロータリトランスの二巻巻数を16
以下とし、ロータリトランスの一次巻線の一次巻数を該
ロータリトランスのステップアップ比に前記コイルのコ
イル巻数を掛けた値が略50となる値にするとともに、コ
イル巻数を10以下でかつロータリトランスのステップア
ップ比以下としたものである。The rotary magnetic head device according to the present invention focuses on the fact that, in a VTR, the number of turns of each winding is limited in order to clear each characteristic, but in a DAT, there is no such restriction, and the rotary magnetic head device is designed to be rotary. 16 turns of transformer
In the following, the value obtained by multiplying the primary winding number of the primary winding of the rotary transformer by the coil winding number of the coil to the step-up ratio of the rotary transformer becomes approximately 50, and the coil winding number is 10 or less and the rotary transformer The ratio is set to be equal to or less than the step-up ratio.
この発明における回転磁気ヘッド装置は、DATに使用
するものであるため、VTRにおけるような各巻線の巻数
に制約がなくなるので、ロータリトランスの二次巻数を
16以下とし、ロータリトランスの一次巻線の一次巻数を
該ロータリトランスのステップアップ比にコイルのコイ
ル巻数を掛けた値が略50となる値にするとともに、コイ
ル巻数を10以下でかつロータリトランスのステップアッ
プ比以下としても、DATにおける所期の特性を得ること
ができる。Since the rotary magnetic head device according to the present invention is used for a DAT, the number of turns of each winding as in a VTR is not restricted, so that the number of secondary turns of the rotary transformer is reduced.
16 or less, the primary winding number of the primary winding of the rotary transformer is set to a value obtained by multiplying the step-up ratio of the rotary transformer by the coil winding number of the coil to be approximately 50, and the coil winding number is 10 or less and the rotary transformer Desired characteristics in DAT can be obtained even when the step-up ratio is equal to or less than the step-up ratio.
以下、この発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
DATにおいては、信号処理がディジタル信号処理とな
るので、VTRほどのS/Nが必要でなくなるとともに、第２
図に点線で示す伝達特性を得ればよいことになる。In DAT, since signal processing is digital signal processing, S / N as high as VTR is not required, and
It suffices to obtain the transfer characteristics indicated by the dotted line in the figure.
このことに基づき、コイル巻数nHにステップアップ比
ａを掛けた値を略50に保ち、ロータリトランスの二次側
の出力を略一定に保つ条件で考察した。Based on this, the value obtained by multiplying the number of turns of the coil n H by the step-up ratio a was maintained at approximately 50, and the conditions under which the output on the secondary side of the rotary transformer was maintained substantially constant were considered.
まず、第１の試作例として、コイル巻数nHを10とし、
ロータリトランスの一次巻数nPを２とし、ロータリトラ
ンスの二次巻数nSを10とし、ステップアップ比ａを５と
し、ａ・nHを50としたところ、従来例の特性と同等の特
性を得ることができた。First, as a first prototype, the number of coil turns n H is set to 10,
The primary winding n P of the rotary transformer is 2, the secondary winding n S of the rotary transformer is 10, the step-up ratio a set to 5, was a 50 a · n H, the characteristics equivalent to the characteristics of the prior art I got it.
次に、第２の試作例として、コイル巻数nHを５とし、
一次巻数nPを１とし、二次巻数nSを10とし、ステップア
ップ比ａを10とし、ａ・nHを50としたところ、従来例の
特性に比べて二次側の出力が少し低下し、ブロック・エ
ラー・レートが10-3オーダ（従来例は10-4オーダ）とな
ったが、ブロック・エラー・レートが10-2オーダ以下で
あれば、訂正可能であるため、実用レベルでは問題なく
使用できた。Next, as a second prototype, the number of coil turns n H was set to 5,
And 1 primary winding n P, the secondary winding n S and 10, a step-up ratio a is 10, was a 50 a · n H, the output is reduced slightly on the secondary side as compared with the characteristics of the prior art However, the block error rate is on the order of 10 -3 (10 -4 on the conventional example). However, if the block error rate is 10 -2 or less, it can be corrected. We could use without problem.
上述した２つの試作例の他に、 コイル巻数nHを７とし、一次巻数nPを１とし、二次巻
数nSを７とし、ステップアップ比ａを７とし、ａ・nHを
49とした場合、 コイル巻数nHを６とし、一次巻数nPを１とし、二次巻
数nSを８とし、ステップアップ比ａを８とし、ａ・nHを
48とした場合、 コイル巻数nHを４とし、一次巻数nPを１とし、二次巻
数nSを12とし、ステップアップ比ａを12とし、ａ・nHを
48とした場合、 コイル巻数nHを３とし、一次巻数nPを１とし、二次巻
数nSを16とし、ステップアップ比ａを16とし、ａ・nHを
48とした場合、 においても同等の特性を得ることができた。In addition to the two prototypes described above, the number of coil turns n H is 7, the number of primary turns n P is 1, the number of secondary turns n S is 7, the step-up ratio a is 7, and a · n H is
When 49, the number of coil turns n H is 6, the number of primary turns n P is 1, the number of secondary turns n S is 8, the step-up ratio a is 8, and a · n H is
In the case of 48, the number of coil turns n H is 4, the number of primary turns n P is 1, the number of secondary turns n S is 12, the step-up ratio a is 12, and a · n H is
In the case of 48, the number of coil turns n H is 3, the number of primary turns n P is 1, the number of secondary turns n S is 16, the step-up ratio a is 16, and a · n H is
When it was set to 48, the same characteristics could be obtained for.
上述した実施例のように、各巻数nH,nP,nSを設定する
ことにより、所期の特性を得ることができるので、コイ
ル巻数nHを10以下となり、磁気ヘッド５の単価を40％程
度安価にすることができ、回転磁気ヘッド装置が安価に
なる。By setting the number of turns n H , n P , and n S as in the above-described embodiment, desired characteristics can be obtained. Therefore, the number of turns of the coil n H is 10 or less, and the unit price of the magnetic head 5 is reduced. The cost can be reduced by about 40%, and the cost of the rotary magnetic head device can be reduced.
また、ロータリトランスの二次巻数nSは従来例に比較
して多くなる場合があるが、自動巻線機を使用して巻線
を施すことができるため、単価はほぼ同じになる。Although the number of secondary windings n S of the rotary transformer may be larger than that of the conventional example, the unit price is almost the same since the winding can be performed using an automatic winding machine.
なお、コイルおよび一次巻線7a,7bを従来より太くす
ることにより、磁束の漏洩を少なくすることができると
ともに、結合係数の劣化を防止することができる。By making the coils and the primary windings 7a and 7b thicker than before, it is possible to reduce the leakage of the magnetic flux and prevent the coupling coefficient from deteriorating.
また、一次巻数nPを１とする場合は、一次巻線7a,7b
として偏平にプレスした巻線を使用するとよい。In the case of the 1 primary winding n P, the primary winding 7a, 7b
It is preferable to use a flat pressed winding.
さらに、コイル巻数nHを一次巻数nS以下にしたり、コ
イル巻数nHをステップアップ比ａ以下としても、同様な
特性を得ることができ、同様な効果を得ることができ
る。Further, even if the number of turns of the coil n H is set to be equal to or less than the primary number of turns n S , or the number of turns of the coil n H is set to be equal to or less than the step-up ratio a, similar characteristics can be obtained and similar effects can be obtained.
そして、略50の値（コイル巻数nHにステップアップ比
ａを掛けた値）とは、例えば45〜56の範囲であればよ
い。The value of approximately 50 (the value obtained by multiplying the number of coil turns n H by the step-up ratio a) may be, for example, in the range of 45 to 56.
以上のように、この発明によれば、ロータリトランス
の二次巻数を16以下とし、ロータリトランスの一次巻線
の一次巻数を該ロータリトランスのステップアップ比に
コイルのコイル巻数を掛けた値が略50となる値にすると
ともに、コイル巻数を10以下でかつロータリトランスの
ステップアップ比以下として所期の特性を得る構成とし
たので、コイル巻数を少なくすることができるため、磁
気ヘッドが安価になる。As described above, according to the present invention, the secondary winding number of the rotary transformer is set to 16 or less, and the value obtained by multiplying the primary winding number of the primary winding of the rotary transformer by the coil winding number of the coil to the step-up ratio of the rotary transformer is substantially equal. The value is set to 50 and the number of coil turns is 10 or less and the step-up ratio of the rotary transformer is not more than the desired characteristic, so the number of coil turns can be reduced, so the magnetic head becomes inexpensive. .
したがって、回転磁気ヘッド装置が安価になるという
実用的な効果がある。Therefore, there is a practical effect that the rotating magnetic head device is inexpensive.
第１図は回転磁気ヘッド装置の一例を示す断面図、 第２図はロータリトランスの使用周波数帯域における伝
達特性を示す特性図である。 １……シャーシ、２……固定ドラム、３……モータ、４
……回転ドラム、５……磁気ヘッド、６……取付基板、
７……ロータ側コア、7a,7b……一次巻線、８……ステ
ータ側コア、8a,8b……二次巻線。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a rotary magnetic head device, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing a transfer characteristic in a use frequency band of a rotary transformer. 1 ... chassis, 2 ... fixed drum, 3 ... motor, 4
... Rotary drum, 5 ... Magnetic head, 6 ... Mounting board,
7 ... rotor side core, 7a, 7b ... primary winding, 8 ... stator side core, 8a, 8b ... secondary winding.
フロントページの続き (72)発明者 金子 典章 山形県天童市大字久野本字日光1105番地 東北パイオニア株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−159205（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 5/02Continuation of the front page (72) Inventor Noriaki Kaneko 1105 Nikko, Kuno, Tendo, Yamagata Prefecture Inside Tohoku Pioneer Corporation (56) References JP-A-58-159205 (JP, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 6 , DB name) G11B 5/02
Claims (1)
続され、回転する磁気ヘッドを備えた回転磁気ヘッド装
置において、 前記ロータリトランスの二次巻線の二次巻数を16以下と
し、前記ロータリトランスの一次巻線の一次巻数を該ロ
ータリトランスのステップアップ比に前記コイルのコイ
ル巻数を掛けた値が略50となる値にするとともに、前記
コイル巻数を10以下でかつ前記ロータリトランスのステ
ップアップ比以下としたことを特徴とする回転磁気ヘッ
ド装置。1. A rotary magnetic head device comprising a rotary magnetic head having a coil connected to a primary winding of a rotary transformer, wherein the secondary winding of the rotary transformer has a secondary winding number of 16 or less. The value obtained by multiplying the number of turns of the primary winding by the number of turns of the coil is approximately 50, and the number of turns of the coil is 10 or less and the step-up ratio of the rotary transformer A rotating magnetic head device characterized by the following.
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